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走进基准故事:直流电阻基准
上传日期:2024-08-20
来源:本站

三线建设时期,中国测试技术研究院作为保存备用国家基准、标准和开展尖端测试技术研究的第二基地,始建于大邑县鹤鸣山。

建院以来,共建立和保存了涉及几何量(长度)、热工(温度)、力学、电磁、无线电、时间与频率、光学、化学、声学、电离辐射等十大计量领域的国家基准、副基准36项,占全国现有总数的1/5,是国家量值传递和溯源体系的重要组成部分。

直流电阻基准:

电阻是电学中的基本参量,它反映物质的一项重要电学性能。

我院保存的直流电阻基准是电学量值溯源的基础,是统一全国电阻量值的最高标准。自1974年通过国家鉴定以来,1Ω不确定度一直保持3×10-8(k=3),在实物直流电阻基准中达到国际先进水平。

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直流电阻基准由多个国家、不同生产时间、不同型号的10只高稳定性标准电阻器组成,以避免发生同一种倾向的变化。

近年来,在国家大力支持、基准项目组人员通力配合下,直流电阻基准已逐步实现自动化测量,有效地减少或避免人为影响。同时,由以前单一的1Ω:1Ω测量,不确定度3×10-8(k=2),拓展到10Ω:1Ω,不确定度1.8×10-8(k=2);100Ω:10Ω,不确定度1.6×10-8(k=2);1kΩ:100Ω,不确定度1.2×10-8(k=2);10k:1kΩ,不确定度2.4×10-8(k=2)的国际水平。自1973年参加国际计量局组织的国际比对以来,每次测量比对结果均为满意,为世界的电阻单位统一做出了贡献。

应用领域:

直流电阻基准量值溯源服务广泛应用于航空航天、汽车工业、建筑工程、交通运输、电子产品可靠性试验以及国防兵器和核动力产品研制等各个领域,特别是保障了新一代国产大飞机的开发、试验及生产过程中的精密电阻测量。若飞机中各类电子系统接触电阻异常,就会对飞行安全造成严重威胁,比如机载电子系统功能性能下降、可靠性差,指示错误甚至系统失误等。

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又如,为保障高速列车安全运行,直流电阻基准通过量值溯源服务为小电阻测量装置的准确可靠提供技术支撑,从而提升高铁系统运行的安全预警能力,守护乘客生命财产安全。

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国家基准是科学技术进步和社会经济发展的重要基础,是所有科学赖以发展的支柱。从人们普通的日常生活、工业、 商贸、医疗、国际贸易到最尖端的科学和高新技术领域,可以说,没有准确可靠的量值传递,寸步难行。直流电阻基准装置作为国家电阻溯源的最高标准,随着国力的发展,人民生活水平要求的提高,以后会在生产生活中发挥更大更重要的作用。

直流电阻基准是怎么来的?

我国的电阻制造和计量工作在解放前是比较落后的,标准电阻完全依靠进口,而且也只是在大学中作物理教学和实验用。直到1966年,上海电表厂和中国计量科学研究院组成了国产基准电阻试制小组,在上海合金厂、上海电器科学研究所等单位的大力协作下,经过反复试验,当年年底就完成了原定40只1Ω电阻的试制任务。这批电阻从材料冶炼、拉制、结构设计、制造工艺及配套设备都立足国内。1971年1月至1976年5月,对这批电阻进行稳定性考察,根据测量数据选出9只电阻与电阻临时国家基准组比对,最后选出了编号为116、128、130和132的4只电阻,在电阻临时国家基准组基础上,组成了新的国家电阻基准组。新基准组的建立,改变了基准组中无国产电阻的情况,并保存于中国测试技术研究院实验基地山洞实验室内。


国际上对直流电阻基准的探究

在国际上电阻基准的发展和其它电学基准一样,也经历了一个曲折的发展过程。早在1860年,西门子就提出以长1m、截面积1mm2的水银柱作为电阻单位——欧姆的标准原器;1911年,美国国家标准局制造了当时较为先进的水银电阻,各国电阻基准纷纷效仿,但后来通过国际比对发现各国保存、复制的电阻存在一定的差别;由于水银电阻误差较大,从1928年开始,国际计量局就启用了锰铜标准电阻作为实物直流电阻基准,沿用至今。

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